响应黄龙病侵染的柑橘乙醇脱氢酶基因CsADH1的克隆与表达分析

对前期在感染黄龙病的‘晚锦橙’中发现的明显差异表达的柑橘乙醇脱氢酶（CsADH1）基因进行克隆测序分析,结果表明,CsADH1 的 CDS 序列长为 1 143 bp,编码 380 个氨基酸。蛋白质结构预测显示,CsADH1 含有乙醇脱氢酶 GroES（ADH_N）和 ADH_zinc_N 保守结构域。进化树分析显示,CsADH1 蛋白与拟南芥、蓖麻和中国莲的 ADH 蛋白亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示,CsADH1 蛋白定位在细胞质中。以感病‘晚锦橙’的根和叶脉为材料,qPCR 分析显示 CsADH1 在感病根和叶脉中均上调表达,且根中的表达水平是叶脉中的 10 倍。离子胁迫试验和外源植物生长调节剂诱导试验表明,Zn、水杨酸（SA）、生长素（IAA）和脱落酸（ABA）均显著诱导 CsADH1 上调表达,并且根中的表达水平明显高于叶中。本结果表明,CsADH1 可能在柑橘根响应黄龙病菌侵染中起着重要作用。     

黄龙病菌侵染晚锦橙叶脉和根早期病原蛋白组学的比较分析

【目的】黄龙病(Huanglongbing,HLB)是世界柑橘生产上最具毁灭性的病害,由于黄龙病病原菌无法离体培养,其关键的致病机制仍不清楚。为此,通过蛋白组学分析探究黄龙病菌侵染晚锦橙早期时病原蛋白的表达情况。【方法】利用叶圆片嫁接技术对晚锦橙(Citrus sinensis Osbeck)进行嫁接传毒,在传毒2个月时,对感病后的根和叶脉组织进行蛋白组测序,以黄龙病亚洲种(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)基因组为参考,对测序结果进行注释,并以感病叶脉为对照,筛选病原菌差异表达蛋白,最后利用qRT-PCR对显著性差异表达蛋白质进行验证。【结果】共鉴定出38个病原蛋白,其中有6个显著性表达差异蛋白;GO功能注释揭示这些病原蛋白主要与核酸结合和物质转运活性相关;qRT-PCR结果显示,6个显著差异蛋白在根部组织中的表达水平显著高于叶片组织;其中ABC转运系统重要组成成分CLasMalE(ACT56611.1)转运蛋白基因的表达倍数高达595倍。【结论】在黄龙病菌侵染柑橘根和叶的早期,与病原菌物质运输和核酸代谢相关基因的表达差异明显,暗示其在黄龙病菌侵染寄主中起着重要作用,为黄龙病菌致病机制研究提供了基因资源和理论基础。     

柑橘黄龙病病原菌Las在叶圆片嫁接接种的‘锦橙’中早期扩散研究

为了探究黄龙病（Citrus Huanglongbing,HLB）病原菌在柑橘韧皮部的早期运动情况,以柑橘黄龙病亚洲致病种Candidatus Liberibacter asiaticus（Las）为毒源,黄龙病高感品种‘锦橙’实生苗为受体材料进行叶圆片嫁接传毒。利用定量PCR技术对嫁接口处近端主脉、远端主脉、叶柄以及缘周叶组织进行了为期84 d的菌量测定。结果发现,病原菌在近端主脉中积累最快,其次是远端主脉、叶柄和缘周叶组织。以近端主脉为原初侵染部位,Las在嫁接叶片中1 ~ 84 d的早期运动可分为潜伏期（1 ~ 42 d）、指数期（43 ~ 70 d）和稳定期（71 ~ 84 d）。在早期侵染过程中,Las病原菌主要沿叶主脉从原初侵染部位由近向远扩散,其扩散趋势与症状从原初侵染部位向外扩散紧密相关。证实叶圆片嫁接法可作为柑橘HLB一种有效的传毒方式。     

柑橘响应黄龙病侵染的韧皮部蛋白2基因CsPP2B15的克隆与表达分析

黄龙病病原菌诱导柑橘筛孔胼胝体过度积累是其致病的一个重要因素。柑橘韧皮部蛋白（Phloem Protein,PP）在筛孔胼胝体积累中起着重要作用。为研究柑橘韧皮部蛋白响应黄龙病亚洲种（Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas）侵染的功能,克隆获得了一个响应黄龙病侵染差异表达的PP基因CsPP2B15的编码区和长1.5 kb的启动子序列,并以高感品种锦橙和耐病品种酸柚老叶和嫩叶为材料,进行基因表达分析。结果发现,CsPP2B15在高感品种锦橙嫩叶中受CLas诱导显著上调表达,而在耐病品种酸柚嫩叶中受CLas诱导显著下调表达,且在叶肉中的表达量显著高于叶脉。嫩叶和嫩梢被认为是柑橘响应黄龙病侵染的早期原初侵染部位。因此,CsPP2B15可能在CLas侵染柑橘早期中起重要作用。CsPP2B15启动子的顺式作用元件预测分析发现,CsPP2B15启动子含有许多与逆境和激素有关的顺式作用元件。进一步构建了CsPP2B15启动子控制GUS报告基因的植物表达载体,转化枳[Poncirus trifoliata（L.）Raf.]上胚轴。GUS组织化学染色和GUS酶活性测定均表明,CsPP2B15启动子具有较强的韧皮部组织特异性。     

黄龙病菌胁迫下‘锦橙’CsCalS5表达和胼胝质沉积的初步分析

胼胝质合成酶是控制胼胝质合成的关键酶,在植物生长发育和抗逆胁迫中具有重要作用.克隆并分析'锦橙'胼胝质合成酶基因CsCalS5及其启动子序列,实时荧光定量PCR检测CsCalS5的组织表达模式以及植物生长调节剂、黄龙病菌和柑橘溃疡病菌的诱导表达模式,并通过组织切片观察感染黄龙病和柑橘溃疡病'锦橙'叶脉胼胝质的沉积.结果...     

柑橘响应黄龙病菌侵染的NAC基因的克隆及表达分析

挖掘柑橘抗黄龙病（Huanglongbing,HLB）基因是抗病育种的基础和关键。以感染黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)早期（2个月）锦橙根和叶片中脉比较转录组数据为基础，筛选到9个响应柑橘黄龙病侵染诱导的NAC基因，从中选3个差异表达水平较高的基因克隆，分别命名为Cs NAC21/22、Cs NAC68和Cs NAC78。生物信息分析表明3个基因均符合NAC基因家族的特征；烟草亚细胞定位结果表明，Cs NAC68定位在细胞核，Cs NAC21/22和Cs NAC78定位在细胞核和细胞质。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明，3个候选基因在易感HLB的锦橙、耐病的马蜂柑和高耐病的九里香的组织和病原菌诱导表达特征呈现明显差异。以健康植株为对照，Cs NAC68和Cs NAC78主要在锦橙的根中响应CLas感染，显著上调表达，Cs NAC68在九里香叶肉和马蜂柑根中响应CLas感染，显著上调表达；Cs NAC21/22主要在锦橙根和马蜂柑叶肉中显著下调表达。以‘锦橙’叶片为试材通过q RT-PCR分析候选基因响应SA、J...     

柑橘黄龙病相关水杨酸羧基甲基转移酶基因CsSAMT-1的克隆与表达分析

为研究水杨酸羧基甲基转移酶(Salicylic acid carboxyl methyltransferase,SAMT)在柑橘防御黄龙病(Huanglongbing,HLB)中的作用,克隆获得Cs SAMT~(-1)基因,并以易感HLB锦橙和耐HLB酸柚为试材进行基因表达分析。q RT-PCR结果表明,易感病锦橙中CsSAMT~(-1)在感染HLB后上调表达,且在叶脉中的表达量显著高于叶肉;而耐病酸柚中CsSAMT~(-1)呈组成型表达。外源水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理锦橙和酸柚,均可诱导CsSAMT~(-1)上调表达。HLB侵染前,耐病酸柚叶脉中SA和水杨酸甲酯(MeSA)含量分别为11.85和18.18 ng·g~(-1),显著高于锦橙(0.82和0.01 ng·g~(-1));HLB侵染后,锦橙中SA和MeSA含量明显上升,酸柚中SA含量明显下降,MeSA含量基本保持原有水平。研究表明,Cs SAMT~(-1)可能通过调节SA和Me SA信号分子转换来增强对柑橘黄龙病的抗性。     

柑橘胼胝质合成酶基因家族的表达分析

胼胝质由胼胝质合成酶合成,胼胝质沉积是植物对入侵病原的防御反应。为了探索胼胝质合成酶(Callose synthase,CalS)基因在柑橘中对黄龙病的应答情况,从甜橙基因组中筛选并利用生物信息学分析了柑橘胼胝质合成酶(CsCalS)家族的12个基因。这些基因编码的氨基酸序列与拟南芥中的胼胝质合成酶具有较高的同源性。荧光实时定量PCR结果显示,CsCalS5和CsCalS12在柑橘健康叶片中的表达量高于其他胼胝质合成酶基因。比较黄龙病感病材料和健康对照材料,发现CsCalS5、CsCalS7和CsCalS8在感病的‘砂糖橘’和‘强德勒’柚中均上调表达,可能参与柑橘对黄龙病病原的应答反应。     

柑橘叶脉开裂症与矿质营养的关系

 柑橘叶脉开裂症属于多病因的病症,缺Mg或缺B均可导致发病。对‘纽荷尔’脐橙[Citrus sinensis（L.）Osbeck‘Newhall’]的缺Mg叶脉开裂症病株,在生长季4月采用1.0%硝酸镁叶面喷施矫治2 ~ 3次,可有效降低病叶发生。通过福建柑橘产区普查,由缺Mg引起叶脉开裂症占86.2%,其次为B与Mg共同缺乏,缺B仅占2.3%。不同品种缺Mg叶脉开裂的感病顺序为：纽荷尔脐橙＞琯溪蜜柚,其它发病品种还有金柑、早熟温州蜜柑、瓯柑。采用易感品种纽荷尔脐橙与抗性品种椪柑互为中间砧高接比对发现,纽荷尔脐橙对Mg和B的吸收能力低于椪柑,对K的吸收高于椪柑,这可能是纽荷尔脐橙易患叶脉开裂症的原因。缺Mg和缺B病症的最显著的区别为,缺Mg叶脉开裂多位于叶片顶部“∧”形黄化部位;缺B叶脉开裂症病叶呈绿色不黄化;Mg、B缺乏症的病叶主脉和侧脉明显开裂与全叶黄化,或叶脉开裂达基部“∧”形绿色区域。     

柑橘AOS1-2的克隆及其响应溃疡病菌侵染的表达分析

对柑橘中茉莉酸（Jasmonic acid,JA）生物合成途径中的关键限速酶丙二烯氧化物合酶AOS家族基因进行注释,确定其受溃疡病菌Xanthomonas citri subsp. citri(Xcc)诱导的表达模式。从甜橙数据库中共注释出3个AOS家族成员,其中CsAOS1-2对溃疡病菌响应最强烈;CsAOS1-2在‘晚锦橙’（甜橙,易感溃疡病）和‘金弹’（金柑,抗溃疡病）中均受病原菌诱导,但在‘晚锦橙’中表达量上调幅度远高于金弹;CsAOS1-2全长2 656 bp,开放阅读框1 599 bp,编码532个氨基酸,分子量为59 499.81,为非分泌性蛋白,其349～510 aa为典型的P450功能域;Cs AOS1-2的表达无组织特异性;‘晚锦橙’和‘金弹’的AOS1-2启动子均含有参与植物激素和逆境应答的顺式作用元件,但在数量和类型上存在差异;烟草瞬时转化亚细胞定位分析显示CsAOS1-2定位在叶绿体中。CsAOS1-2强烈响应柑橘溃疡病菌的侵染,推测其与柑橘溃疡病敏感性具有密切的关系。     

琯溪蜜柚黄龙病的田间诊断及防控技术

柑橘黄龙病是世界柑橘生产上最具毁灭性的病害。中国有柑橘栽培的19个省（区）中已有11个遭受黄龙病为害。在柑橘类中至今未发现抗黄龙病品种与穗砧组合,但品种问抗性有差异。桠柑、蕉柑、福橘感病后迅速衰退;温州蜜柑和甜橙相对耐病;柚类与金柑较耐病。枳（Poncirus trifoliata）感病不表现症状,但无助于改变接穗的抗性。黄龙病病原被认为是一种分布限于韧皮部筛管细胞且难培养的革兰氏阴性细菌,国内外虽有成功培养的报道,但均未获得广泛的认同。     

柑橘黄龙病菌侵染对‘纽荷尔’脐橙组织结构的影响

【目的】了解‘纽荷尔’脐橙受柑橘黄龙病菌侵染后植株组织微形态结构的变化,以便进一步探明柑橘黄龙病对寄主的破坏特点及作用机制。【方法】通过电镜扫描、石蜡切片等技术观测感染柑橘黄龙病和健康脐橙的叶片、果蒂组织微形态结构,利用紫外可见分光光度计测定二者叶片光合色素、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性变化,分析柑橘黄龙病侵染对寄主组织结构和生理生化的影响。【结果】柑橘黄龙病菌侵染后的脐橙叶片厚度变薄、气孔萎缩,栅栏组织细胞由长条形变为椭圆形、细胞间隙增大、排列松散,果蒂的韧皮部部分维管束堵塞。患病叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别是健康叶片的19.87%、22.13%和47.71%,MDA含量增加了120.39%,POD、CAT和SOD酶活性显著提升。【结论】柑橘黄龙病菌侵染后植株叶片叶绿素含量降低,严重影响光合作用,同时细胞受损程度加大,寄主抵御病原菌入侵和扩展能力减弱。     

柑桔黄龙病菌在贡柑叶片中的分布分析

2017年11月在广东省仁化县4个感染柑桔黄龙病的贡柑园中采叶片样品,进行常规PCR和实时荧光定量PCR检测,从不同病症叶片、典型症状叶片不同部位、初期感病树不同部位(正常和显症)叶片等3个方面分析了贡柑叶片中黄龙病菌"Candidatus Liberibacter asiaticus"(CLas)的分布情况。结果表明,叶片斑驳黄化症和均匀黄化症是与黄龙病最相关的症状,CLas含量很高;缺锌黄化症,具有黄龙病阳性与阴性两类样品;无明显黄化但呈革质化的叶片,CLas含量高。在斑驳黄化与均匀黄化叶片中,CLas的含量从叶尖到叶柄、从叶片到主叶脉呈现递增趋势,即以主叶脉与叶柄的含量更高。初期感病树未显症的部位也会检出黄龙病菌。     

中国柑橘黄龙病菌16S rDNA序列研究

 运用PCR技术对来自中国7省区不同寄主上的黄龙病菌16S rDNA基因区进行了PCR-RFLP-SSCP分析, 采用3种限制性内切酶进行单酶切、双酶切及三酶切反应,对酶切产物进行了单链构象多态性（SSCP）分析,结果表明来自7省区不同寄主上9个黄龙病病菌分离物的16S rDNA无可见变异;同时对9个代表性的分离物16S rDNA进行了克隆测序,序列多重比对结果与PCR-RFLP-SSCP一致,从而在分子水平上证明了中国柑橘黄龙病病菌的16S rDNA序列高度保守, 在不同的地域、寄主内没有发现分子变异,为进一步研究柑橘黄龙病菌系统进化奠定了基础。     

‘Cocktail’葡萄柚黄龙病菌检测及鉴定

采用直接组织免疫印迹(Direct tissue blot immunoassay,DTBIA)和常规PCR技术,对采自广东梅州新建‘Cocktail’葡萄柚园内表现疑似黄龙病症状的样品进行检测。DTBIA检测发现疑似样品的韧皮部存在特征性紫红色反应,与黄龙病阳性对照反应一致。PCR检测发现枝条、叶片和果实样品中均检测出了黄龙病菌特异性条带,其中果蒂、中柱和种皮内病菌含量较高。进一步测序分析发现,来自‘Cocktail’葡萄柚病样的16Sr DNA和ef Tu基因与NCBI中的柑橘黄龙病菌亚洲种(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)对应基因的序列相似性均为100%,证实‘Cocktail’葡萄柚感染了柑橘黄龙病菌亚洲菌株。     

柑橘CsNCED3-2的克隆及其响应溃疡病菌侵染的表达分析

柑橘溃疡病是世界柑橘的一种重要病害，对柑橘产业造成严重的经济损失。对柑橘中9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）基因家族进行注释，并克隆出受柑橘溃疡病菌诱导表达的CsNCED3-2，确定了其表达模式。从柑橘全基因组公共数据库共注释出14个NCED基因家族成员，根据系统发育树和功能结构域将其分为4个亚类；CsNCED3-2其序列全长2 377 bp，开放阅读框1 830 bp，编码609个氨基酸，属于RPE65超家族成员和类胡萝卜素双加氧酶家族成员，是非分泌性蛋白；在‘晚锦橙’和‘金弹’叶片注射溃疡病菌后的各个时间点，‘晚锦橙’叶片中CsNCED3-2的相对表达量总体高于‘金弹’，并且两品种的相对表达变化呈相反趋势；与茎、叶和种子相比，CsNCED3-2在两品种果皮中表达量较高；两品种的CsNCED3-2上游启动子均含有参与植物激素和逆境应答相关的顺式作用元件ABRE（脱落酸响应）、TCA-element（水杨酸响应）、MYC/MYB（干旱响应）等，但数量和类型存在差异。     

柑橘MAPK基因的生物信息及其响应溃疡病菌侵染的表达分析

为挖掘柑橘溃疡病抗性关键基因，对柑橘促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）基因家族进行注释和功能域分析，明确了CsMPK1、CsMPK3、CsMPK4、CsMPK6和CsMPK19的组织表达特异性和在抗病品种‘金弹’（Fortunella japonica Swingle）和感病品种‘晚锦橙’（Citrus sinensis Osbeck）中受病原菌（Xanthomonas citri subsp. citri，Xcc）诱导的表达情况；并对CsMPK19进行了生物信息分析。共注释出12个柑橘MAPK基因家族成员，根据系统发育树将其分为3个亚类，均含有促分裂原活化蛋白激酶（Pkinase）功能结构域。其中CsMPK1、CsMPK3、CsMPK4-1和CsMPK6在果实中表达水平较高，CsMPK19在叶片中表达量相对较高。CsMPK1的表达在溃疡病抗（感）品种中均受病原菌强烈诱导，且在感病品种中上调的幅度高于抗病品种；CsMPK3 和CsMPK6仅在感病品种中病原菌处理早期有较强烈的响应；CsMPK4-1和CsMPK4-2的表达在感病品种中受病原菌诱导上调，而在抗病品种中病原菌处理后低于水处理对照；CsMPK19的表达在抗（感）品种中均受病原菌强烈诱导，且在抗病品种中上调幅度更大。克隆了CsMPK19，其序列全长为1 824 bp，编码607个氨基酸，分子量为69 174.36 D，为非分泌性蛋白，其25 ~ 316 aa为典型的Pkinase功能域。晚锦橙和金弹MPK19启动子的顺式作用元件存在较大差异。结果表明柑橘MAPK基因强烈响应溃疡病菌侵染，推测CsMPK19在溃疡病抗性调节中有潜在应用价值。     

R2R3-MYB转录因子CitMYB21对柑橘类黄酮生物合成的影响

以‘巴西酸橙’（Citrus aurantium L.）、‘本地早橘’（C. reticulata Blanco）、‘桂花蒂南丰蜜橘’（C. reticulata Blanco）、‘北碚447锦橙’[C. sinensis(L.)Osbeck]等30份柑橘种质为试材，挖掘与柑橘类黄酮生物合成相关的R2R3-MYB转录因子。通过比较转录组分析发现ERF、MYB以及Dof转录因子家族与果实发育过程中类黄酮的代谢密切相关，其中两个R2R3-MYB转录因子基因CitMYB21(Ciclev10021699m)和CitMYB33(Ciclev10012152m)的表达水平与类黄酮生物合成途径中的关键结构基因CitCHS2的表达量明显负相关。系统发育分析显示，这两个基因分别属于R2R3-MYB中的第2和第1亚族。从‘北碚447锦橙’中克隆得到了CitMYB21编码区的全长序列，共804 bp，编码267个氨基酸。CitMYB21的表达有显著的组织特异性及明显的种质特异性，并与类黄酮的含量呈显著负相关。CitMYB21沉默的柑橘植株叶片中类黄酮含量显著增加，而瞬时过表达的果皮中类黄酮的含量明显降低。...     

2,4-D在柑橘果实留树保鲜中的作用和可能机制研究

以‘锦橙’（Citrus sinensis Osbeck）为材料，比较2,4-D不同浓度、不同施用时期对锦橙果实落果率和品质的影响，同时研究2,4-D在柑橘果实留树保鲜中的可能机制。结果发现，在盛花后200 d（柑橘果实转黄期）施用20 mg • L-1的2,4-D，能显著降低柑橘果实留树越冬的落果率，且对果实品质无不良影响，果实能够留树保鲜50 d左右。研究还发现，2,4-D处理能延缓果蒂离层的形成，抑制细胞壁降解相关酶基因CX16、PG2、PME1、PME2的表达。综上所述，2,4-D能够用于锦橙果实留树保鲜，其主要机制可能是抑制细胞壁降解和离层形成。     

柑橘超量表达CsNBS-LRR通过SA信号途径增强对溃疡病抗性

克隆了柑橘CsNBS-LRR基因,分析该基因在柑橘溃疡病菌（Xcc）、水杨酸、茉莉酸甲酯诱导下的表达特征,通过在晚锦橙中超量表达验证其功能。结果表明,CsNBS-LRR的开放阅读框为3 633 bp,编码1 210个氨基酸。其在感病品种晚锦橙中受Xcc诱导下调表达,而在低感品种四季橘中上调表达;在四季橘中受水杨酸诱导明显上调表达,而晚锦橙中上调幅度较小;两品种CsNBS-LRR受茉莉酸甲酯诱导均不明显;超量表达载体转化晚锦橙获得4个阳性植株;抗性评价表明超量表达CsNBS-LRR明显提升了转基因植株对柑橘溃疡病的相对抗性（病情指数为野生型的75% ~ 88%）;转基因植株中水杨酸含量和水杨酸合成途径中关键基因转录水平明显提高;水杨酸信号途径中的PR基因转录水平也升高。综上所述,CsNBS-LRR是柑橘抗溃疡病的1个抗病基因,它可能通过对水杨酸途径的调控一定程度上增强柑橘对溃疡病抗性。